人工挖孔樁治理滑坡分析

張炳隆

（中鐵西北科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

與機(jī)械化施工相比，人工挖孔樁是相對(duì)傳統(tǒng)和落后的施工工藝，施工進(jìn)度慢，安全風(fēng)險(xiǎn)大，但在特殊的環(huán)境、地質(zhì)和特定施工條件下，人工挖孔樁優(yōu)勢(shì)明顯，治理效果良好。

一、人工挖孔樁施工條件

（一）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境

A滑坡屬于老滑坡，地面平均坡度約38°～42°?；虑熬墳楹影?，后緣為坡面陡緩變坡點(diǎn)，左、右側(cè)界為微小沖溝、地形低洼負(fù)地或錯(cuò)坎。受自然災(zāi)害暴發(fā)影響，河流左岸坡腳產(chǎn)生滑動(dòng)，滑坡前緣失穩(wěn)，牽引致老滑坡復(fù)活。復(fù)活體特征明顯、周界清晰，平面呈不規(guī)則狀，后緣錯(cuò)坎、裂縫清晰可見，左、右側(cè)界均存在錯(cuò)坎和陡崖，縱向長(zhǎng)約470m，橫向?qū)捈s475m，主滑方向306°，滑體厚度45m～50m，體積約1000×104m3，屬深層、巨型碎石土滑坡。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合勘察資料綜合分析，本文認(rèn)為該滑坡淺表層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在強(qiáng)降雨、地震作用下極有可能失穩(wěn)破壞，需要及時(shí)治理。

（二）采用人工挖孔的原因

采用人工挖孔的主要原因有：減少施工便道、作業(yè)平臺(tái)的開挖量，減少對(duì)滑坡體的擾動(dòng)，防止引發(fā)次生災(zāi)害；滑坡區(qū)位于河流左岸單面斜坡上，地形坡度較陡，平均坡度約40°，前緣受河流沖刷，局部地勢(shì)陡峻或存在臨空面，沒有開闊平坦的地勢(shì)布置施工場(chǎng)地；項(xiàng)目區(qū)位于印度洋板塊和歐亞板塊的接觸地帶，處于雅魯藏布江深大斷裂帶南側(cè)的喜馬拉雅地槽褶皺區(qū)，屬喜馬拉雅基底結(jié)晶巖帶褶皺體系，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂褶皺較多，巖層破碎，是我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造上最復(fù)雜、新構(gòu)造最活躍的區(qū)域之一；根據(jù)滑層走向和所需治理的深度，樁深、截面尺寸等有所不同。

二、人工挖孔樁施工過(guò)程

（一）準(zhǔn)備工作

對(duì)照勘察設(shè)計(jì)文件，對(duì)即將治理的滑坡區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)踏勘，熟悉滑坡體前緣、后緣和左右側(cè)界位置，明確是否存在次生滑坡，清楚施工治理層次和治理階段。對(duì)于大型滑坡，存在淺層、中層或深層滑面，需分階段分期治理。在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)出抗滑樁位置，根據(jù)踏勘情況制定具體施工方案。在施工準(zhǔn)備階段，重點(diǎn)控制好測(cè)量放線、圖紙與現(xiàn)場(chǎng)的核對(duì)、施工方案編制及審查工作。

（二）治理方案

A滑坡中上部設(shè)置兩段抗滑樁，深度35m～40m，截面1.8×2.4m2，間距6m，為淺中層治理；中部設(shè)置一段抗滑樁，深度35m～45m，截面2.5×3.5m2，為中層治理；中下部設(shè)置一段抗滑樁，深度40m～65m，截面3×4m2，為深層治理。A滑坡示意圖如圖1所示。

圖1 A滑坡示意圖

（三）工藝流程

施工階段主要為挖孔（包含護(hù)壁）、安裝鋼筋、澆筑混凝土三項(xiàng)內(nèi)容。工藝流程為：測(cè)量放樣、樁孔場(chǎng)地整平、鎖口施工、分節(jié)開挖、分節(jié)護(hù)壁施工、鋼筋制作、吊裝、混凝土灌注。

（四）挖孔

施工前，應(yīng)做好滑坡體截水溝，防止地表水沿滑坡后緣或側(cè)界灌入滑坡體。開挖采用分批跳樁開挖，間隔一至兩根樁開挖，分批灌注成樁。由于地質(zhì)條件復(fù)雜性和勘察鉆孔局限性，開挖中實(shí)施地質(zhì)編錄，并核對(duì)滑帶（面）情況，一是為了指導(dǎo)施工，加強(qiáng)滑面處的護(hù)壁施工，二是可以驗(yàn)證地勘文件的準(zhǔn)確性，滿足動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的需要。

做好樁孔地表截排水及防滲工作，孔口地面加筑適當(dāng)高度的土埂，孔口應(yīng)設(shè)圍護(hù)柵和孔口罩蓋，必要時(shí)設(shè)遮雨棚。備好樁孔內(nèi)排水、通風(fēng)、照明設(shè)備，設(shè)置滑坡變形的觀測(cè)設(shè)施。

人工挖孔前，先根據(jù)地形澆筑鎖口盤，若設(shè)置抗滑樁處地形坡度較陡，應(yīng)在樁外側(cè)采用腳手架支撐漿砌片石砌筑形成施工平臺(tái)，避免開挖樁內(nèi)側(cè)邊坡，對(duì)上邊坡造成影響。鎖口盤可根據(jù)實(shí)際地形將靠山側(cè)調(diào)整為“L”形，防止上邊坡土體坍塌，影響施工安全。

樁孔采用分節(jié)開挖，每節(jié)開挖1m，邊開挖邊護(hù)壁，并就地灌注混凝土，確保護(hù)壁混凝土不侵入樁截面凈空以內(nèi)，抗滑樁截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。護(hù)壁混凝土模板支架于灌注后24h拆除。當(dāng)上節(jié)護(hù)壁混凝土終凝后方可開挖下節(jié)。當(dāng)圍巖松軟破碎或有滲水時(shí)，分節(jié)減至0.5m，且分節(jié)不應(yīng)設(shè)于土石界面及滑帶（面）處。

在圍巖松軟破碎和存在滑動(dòng)面的節(jié)段，應(yīng)在護(hù)壁內(nèi)順滑坡方向用臨時(shí)橫撐加強(qiáng)支護(hù)，并根據(jù)受力情況及時(shí)加固。當(dāng)發(fā)現(xiàn)橫撐受力變形、破損而失效時(shí)，孔下施工人員要立即撤離，采取必要應(yīng)急加固措施后方可繼續(xù)施工。

樁孔挖深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，清除孔底松土、沉渣和雜物，開展驗(yàn)孔，結(jié)合滑帶（面）情況現(xiàn)場(chǎng)核定樁底高程，保證封底厚度。當(dāng)樁底為傾斜巖層時(shí)，樁底應(yīng)鑿成水平狀或臺(tái)階狀。

（五）安裝鋼筋

抗滑樁鋼筋籠主筋設(shè)計(jì)為直螺紋套筒鏈接，提前在加工場(chǎng)按照鋼筋編號(hào)加工成型，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在孔內(nèi)安裝，主筋接頭避開土石分界及滑帶（面）處。在鋼筋籠內(nèi)側(cè)四角安設(shè)4根φ57mm聲測(cè)管，通過(guò)超聲波法檢測(cè)抗滑樁。聲測(cè)管底部應(yīng)預(yù)先封閉，用堵頭封閉或用鋼板焊封，聲測(cè)管頂部高出樁頂300mm以上，安設(shè)聲測(cè)管后，往管內(nèi)注滿清水，觀測(cè)無(wú)滲漏后加蓋堵頭，以免異物入內(nèi)。

（六）澆筑混凝土

待鋼筋籠和聲測(cè)管檢查驗(yàn)收合格后，再次清理孔底，安設(shè)串筒澆筑混凝土?；炷翝仓氝B續(xù)作業(yè)，一次性成樁。澆筑過(guò)程中及時(shí)振搗，防止漏振?；炷翝仓箝_展樁身質(zhì)量檢測(cè)。

（七）監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)方法主要選擇地表大地變形監(jiān)測(cè)、地表裂縫監(jiān)測(cè)和深孔位移監(jiān)測(cè)。雨季期間每天觀測(cè)一次并記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)變形加速時(shí)，每天觀測(cè)兩次并預(yù)警，形成監(jiān)測(cè)周報(bào)告和月報(bào)告。從第一年5月開始設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，到第四年12月，統(tǒng)計(jì)每月的水平和豎向兩個(gè)變形量，共44個(gè)月的數(shù)據(jù)，地表監(jiān)測(cè)曲線如圖2所示。

圖2 A滑坡A點(diǎn)地表監(jiān)測(cè)曲線圖

三、治理效果分析

由于工程區(qū)域雨季時(shí)間長(zhǎng)、降雨量大，人工挖孔樁在每年10月至次年5月施工，且3個(gè)施工區(qū)域存在垂直干擾，因此有效施工期很短。第一年雨季來(lái)臨之前，完成了中上部的兩段樁混凝土澆筑，中部樁完成了1/3。通過(guò)地表觀測(cè)顯示，第一年雨季期間滑坡體最大變形量，水平408mm、豎向434mm。施工期間，還設(shè)置了深層觀測(cè)裝置，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，深層滑動(dòng)最大水平位移15mm。因此，淺中層滑移是A滑坡變形的重要原因，驗(yàn)證了方案的可靠性。第二年雨季來(lái)臨前完成了中部剩余的2/3及坡腳防護(hù)，雨季期間滑坡體最大變形量，水平170mm、豎向175mm。第三年完成了中下部的深層治理，雨季期間最大變形量，水平28mm、豎向30mm。施工結(jié)束后，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，變形趨勢(shì)已趨于穩(wěn)定，A滑坡得到了有效處治。

四、結(jié)語(yǔ)

人工挖孔樁適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的滑坡治理，施工重點(diǎn)是加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，確保施工進(jìn)度，樁孔開挖后，盡快安裝鋼筋并灌注混凝土，以免滑坡擾動(dòng)后產(chǎn)生滑動(dòng)。施工過(guò)程中，要加強(qiáng)滑坡監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工并分析處治效果，科學(xué)有效的治理滑坡。